7.3. Физическая организация данных на носителе

Физическая организация данных описывает расположение файлов на носителе. Расположение файла описывается расположением принадлежащих ему блоков.

Блоком называется наименьшая единица данных, которой устройство ввода/вывода может обмениваться с памятью.

Простейший способ расположения файла – непрерывная последовательность блоков (рисунок 5.1.а). Такой способ наряду с основным своим достоинством – простотой, которая позволяет адресовать файл всего лишь адресом его первого блока, имеет ряд существенных недостатков:

● во-первых, во время создания файла системе может быть не известен его размер, то есть система не знает, сколько места на носителе надо зарезервировать;

● во-вторых, неизбежна сильная фрагментация носителя.

Для устранения этих недостатков могут использоваться связанные блоки (рисунок 5.1.б). В таком случае блок, помимо данных, содержит ссылку на следующий блок. Основным недостатком такого способа является то, что программа не может непосредственно обратиться к произвольному участку файла, и чтобы прочитать, например, последний блок, необходимо последовательно обратиться ко всем блокам файла. Недостатком такого способа организации данных является также то, что информация, хранящаяся в блоке данных, теряет однородность, так как содержит не только данные файла, но и служебную информацию.

Решить эти проблемы может использование связанного списка индексов, что делается, например, в MS DOS (рисунок 4в). При такой организации данных нет необходимости просматривать все данные для чтения последнего блока файлов, достаточно просмотреть таблицу индексов. При этом сохраняется однородность данных, хранящихся в блоке, так как служебная информация хранится в отдельной области, располагающейся в случае жесткого диска, на внутренних дорожках, что обеспечивает быстрый доступ к ней.

1
2
3
4
5
6
7
8

Файл

Рис. 5.1.а. Непрерывная последовательность блоков.

1
2	4
3
4	6
5
6	8
7
8

Рис. 5.1.б. Связанные блоки.

3		5
1
2
3
4
5
6
7
8

Область индексов

Рис. 5.1.в. Связанные список индексов.

Лекция 6.

Текстовые редакторы, процессоры

Со времен изобретения письменности текстовые документы ис­пользуются для хранения и передачи данных. В современном пони­мании текстовым документом является и короткая записка, и тол­стая иллюстрированная книга.

Важным элементом в текстовых документах является выделение смысловых фрагментов, таких как слово, предложение, абзац, колон­титул, колонцифра, колонки, стили оформления. Кратко опишем их.

Символ — это отдельный знак (литера) в тексте, ему в соответ­ствие ставится код; для буквенных символов указывается нацио­нальная принадлежность.

Словом назовем часть текста между двумя пробелами. Чтобы под­черкнуть важную мысль, высказываемую в тексте, слово или несколь­ко слов могут выделяться шрифтом.

Предложение — часть текста между двумя точками. Мелкие струк­турные элементы разбиваются на предложения. Чтобы передать от­тенки настроения в предложениях, используют знаки препинания.

Абзац — часть текста между двумя символами перевод строки (в редакторах это соответствует нажатию клавиши Enter).

Если документ большой и предназначен для печати, то исполь­зуются средства структурирования текста: главы, параграфы. Назва­ния их могут выноситься в колонтитулы. Колонтитулы — это над­писи, появляющиеся на каждой странице текстового документа вверху или внизу (например, на каждой левой странице книги в ко­лонтитуле может быть название главы, на каждой правой — назва­ние параграфа). Номер страницы — это разновидность колонтитула, называемая колонцифрой. В печатных документах вышеописанные приемы оформления текста называются форматированием.

Примечание — пояснение к отдельному слову или предложению, размещаемое в нижней части страницы.

Сноска — комментарий, содержащий ссылку на другой литера­турный источник.

Кадр - рамка, служащая для размещения текста, рисунка, таб­лицы; может обтекаться текстом.

Стиль — набор способов оформления фрагментов документа.

Раздел — отдельная часть документа, в пределах которой можно установить поля, колонтитулы.

Научные тексты, как правило, сопровождаются таблицами, фор­мулами, диаграммами. Современные информационные технологии предоставляют возможность создания текстового документа, ориен­тированного не на печатную страницу, а на просмотр документа с экрана монитора. Такие документы называются электронными, они могут включать в себя кроме текстовых данных, таблиц, диаграмм, фотографий еще и различные анимационные картинки, звуковые фай­лы, гиперссылки (т.е. ссылки на файл в собственном компьютере или в Интернете)

В связи с многообразием возможностей создания и оформления текстовых документов, пользователю предоставляется многообразие программных продуктов по работе с этими документами. Условно их можно разбить на текстовые редакторы и текстовые процессоры.

Текстовые редакторы — это программы для создания и редакти­рования текстовых документов. Редактирование текста — это комп­лекс операций по внутренней (смысловой) и внешней (оформитель­ской) работе над текстом. Каждый текст можно «кроить», т.е. вырезать из него куски, «склеивать» их, вставлять в рабочий мате­риал части из других текстов, менять их местами и пр. Можно изме­нять расположение текста на странице, формат шрифта отдельных символов, слов и целых абзацев, вставлять в текст иллюстрации (ри­сунки, графики, схемы и пр.).

Текстовые редакторы обеспечивают основные возможности по подготовке небольших и несложных документов. Сюда входят сле­дующие простые операции:

• ввод алфавитно-цифровой информации;

• перемещение по набранному тексту;

• вставка или удаление символов.

А также более сложные операции по работе с блоками (фрагмен­тами) текста:

• выделение блока;

• удаление блока;

• копирование, перемещение, вставка блока;

• дополнительные удобства (возможность поиска фрагмента, по­иск с заменой, печать документа и т.д.).

Большинство текстовых редакторов ориентировано на работу с чисто текстовыми файлами, среди которых могут быть тексты про­грамм, написанные на различных языках, конфигурационные фай­лы, файлы настройки и др. Ярким представителем таких программ­ных продуктов является MultiEdit (начиная с версий 5.0). Этот текстовый процессор имеет мощную систему контекстной замены, встроенный язык макрокоманд на уровне Visual Basic, средства поддер­жки внутренней среды, средства помощи при наборе ключевых слов.

Текстовые процессоры — это программы, предоставляющие более широкий круг (в сравнении с редакторами) возможностей формати­рования (шрифты, таблицы, формулы), создания документов, содер­жащих данные разных типов (вставка графических, звуковых данных), создания электронных документов. Типичным представителем этой группы является текстовый процессор Word.

Существует еще одна отдельная группа текстовых процессо­ров — это настольные издательские системы. В чем-то они похожи на обычные текстовые процессоры, позволяют набирать и формати­ровать документ, но, как правило, используются для верстки. Изда­тельские системы имеют широкий спектр читаемых форматов, т.е. возможность работать с файлами, созданными во многих других про­граммах: текстовых, графических, чертежных. Текст легко можно вставить внутрь любого рисунка, и рисунок можно вставить в текст; кроме того, имеются средства для рисования простых фигур внутри самой программы. В цветных изданиях есть возможность поработать с цветовой гаммой, в полиграфии это называют разложением цвета на отдельные составляющие.

Следует отметить, что растущие возможности текстовых процес­соров постепенно приближают их к издательским системам, и такие процессоры, как Word, в состоянии обеспечить набор и распечатку не очень больших изданий.

4.2.1. Программа блокнот (NotePad)

Общие функции редактирования рассмотрим на примере редак­тора NotePad (блокнот), программы, встраиваемой в операционные системы серии Windows.

Блокнот предназначен для создания небольших, объемом до 50 килобайт, неформатированных текстов. Создаваемые файлы име­ют текстовый формат *.txt. Пере­численные скромные возможности определяют область применения программы как редактора для создания коротких записок, текстов уп­равляющих и системных файлов.

Программа запускается из меню ПУСК ► ПРОГРАММЫ ► СТАНДАРТНЫЕ ► БЛОКНОТ.

Набор и редактирование текста. На рабочем поле редактора присутствует вертикальная мигающая черта — курсор. Курсор — это точка ввода текста, т.е. нажатие клавиши на алфавитно-цифровой клавиатуре приводит к появлению литеры слева от курсора. Запол­ненная строка переводится автоматически в соответствии с размера­ми страницы

Курсор перемещается клавишами управления курсора или щел­чком мыши в точку, где требуется внести исправление. Набор ново­го текста раздвигает и вставляет новый текст в ранее написанный. Удаление символа слева от курсора производится клавишей Backspace, справа - клавишей del. Если необходимо редактировать несколько слов или предложений, они сначала выделяются как блок, для чего по выделяемому блоку перемещают курсор с нажатой кла­вишей Shift или перемещают по тексту указатель мыши с нажатой левой кнопкой. При этом выделенный блок отображается белыми символами на черном фоне (говорят «в инверсных цветах»). Затем вызывается контекстное меню (щелчком правой кнопкой мыши) или меню ПРАВКА и выбирается необходимый пункт (рис. 4.2), напри­мер, удалить, копировать или вырезать выделенный блок.

Копирование блока производится в буфер обмена. Далее, в лю­бом месте, где будет установлен курсор, можно сделать вставку со­держимого буфера посредством, например, обращения к контекст­ному меню.

Сохранение документа на диске и доступ к нему, поиск. Всякий раз, создавая документ, следует тут же его сохранить, т.е. обратиться к меню ФАЙЛ ► СОХРАНИТЬ КАК; в дальнейшем, внося измене­ния в документ, следует обращаться к меню ФАЙЛ ► СОХРАНИТЬ. Оба эти меню вызывают стандартный файлер сохранения (рис 4.3).

В окне «Папка» (раскрыв список) надо выбрать папку, в ко­торую будет происходить сохранение. В окне «Имя файла» — указать имя файла, затем щелкнуть на кнопке «Сохранить». По мере изме­нения документа, его следует сохранять вновь со старым именем (меню ФАЙЛ ► СОХРАНИТЬ). По умолчанию сохранение проис­ходит по старому адресу, без вызова диалогового окна. Сохранение документа происходит в файловой системе Windows. Она, как извес­тно, является иерархической структурой, а это дает большие удоб­ства для упорядоченного ведения архива документов.

Доступ к документу осуществляется через меню ФАЙЛ ► ОТ­КРЫТЬ, вызывающий диалоговое окно, аналогичное окну сохране­ния. При этом необходимо выбрать загружаемый файл и нажать кнопку «Открыть».

Меню ПОИСК ► НАЙТИ вызывает окно, в котором можно на­брать искомое слово или сочетание слов в окне ОБРАЗЕЦ и указать направление поиска вверх или вниз. Поиск с заменой в «блокноте» отсутствует.

Элементы форматирования текста

Отдельные части текста в «Блокноте» не форматируются, но име­ется возможность отобразить весь текст в одном из перечисленных в меню ПРАВКА ► ШРИФТ шрифтов.

Шрифты по способу создания изображения бывают растровые и векторные. Растровый шрифт получается на основе некоторой мат­рицы пикселей (экранных точек), векторный - на основе коорди­нат точек, элементарных векторов, уравнений линий. Набор из че­тырех основных шрифтов — обычный, курсив, полужирный, полужирный курсив — в совокупности называется гарнитурой шрифта. Каждая гар­нитура имеет свое наименование, например, Arial, Times New Roman, Tahoma и другие. Каждой гарнитуре в системной папке Windows\Fonts соответствует один файл для векторного шрифта или несколько фай­лов (по числу размеров) для растрового шрифта. Растровые шрифты обычно бывают моноширинными, т.е. все буквы одной высоты имеют одинаковую ширину, как в пишущей машинке. Например, русская буква «Щ» и латинская буква «I» будут иметь в написании одинако­вую ширину, что не улучшает внешний вид текста. Этот недостаток исправлен в векторных шрифтах, которые обычно являются пропор­циональными, т.е. ширина определяется начертанием. На печати текст, выполненный пропорциональными шрифтами, выглядит лучше мо­ноширинных, но выравнивание текста пробелами становится невоз­можным.

Вертикальный размер шрифта (именно он понимается под раз­мером шрифта) измеряется в пунктах, один пункт равен 1/72 дюй­ма — примерно 0,353 мм. Шрифт размером 10 пунктов, его называ­ют десятый кегль, часто используется в книгах. Четырнадцатым кеглем писала пишущая машинка, и этот размер шрифта часто при­меняется сейчас при составлении различных документов. Еще одно преимущество векторных шрифтов — это их масштабируемость, т.е. все размеры и формы символов шрифта указанной гарнитуры каж­дый раз пересчитываются из некоторой единой математической за­готовки, которой сообщается вертикальный размер.

Печать. Готовый документ можно распечатать на принтере. Для этого предварительно необходимо указать параметры печатной стра­ницы. Меню ФАЙЛ ► МАКЕТ СТРАНИЦЫ.

В появившемся диалоговом окне следует указать размер бумаж­ного листа (формат), ориентацию (книжную — текст вдоль страницы илиальбомную — текст поперек страницы), размеры полей, при не­обходимости колонтитулы, после чего нажать кнопку «Принтер» того же окна. Произойдет печать листа. Если макет страницы не изменя­ется, то достаточно выполнить команду меню ФАЙЛ ► ПЕЧАТЬ.